Arquitectura Baseada em Serviços para Redes Veículo-a-Veículo

140 Pages·2009·2.78 MB·Portuguese

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Arquitectura Baseada em Serviços para Redes
Veículo-a-Veículo
João Filipe Barreiras Gonçalves

Dissertação realizada no âmbito do
Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
Major Telecomunicações

Orientador: Rosaldo Rossetti

Janeiro de 2009
© João Filipe Barreiras Gonçalves, 2008
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Resumo
O trabalho desenvolvido especifica e propõem uma arquitectura baseada em serviços para
sistemas inteligentes de transportes (ITS), assente numa rede de comunicações sem fios
veículo-a-veículo ou ainda, em inglês, “vehicle-to-vehicle” (V2V), em larga escala. O tráfego
gerado por estes sistemas normalmente possui requisitos de tempo real, pelo que a
arquitectura definida é suficientemente flexível para permitir a aquisição e disseminação de
dados em tempo real, tanto na perspectiva do utilizador individual como na perspectiva do
sistema em cenários urbanos.
O objectivo foi especificar SOA (Service-oriented Architecture) em uma VANET (Vehicular
Ad-Hoc Network) que, tal como o nome sugere, trata-se de uma rede Ad-Hoc móvel
constituída pela rede de comunicação gerada entre os veículos. Ou seja, propõem-se um
modelo para promover serviços em uma rede Ad-Hoc constituída por dispositivos móveis
instalados em veículos.
Efectuado um estudo preliminar das tecnologias que viabilizam a aquisição e disseminação
de dados em tempo real numa rede veículo a veículo em ambientes urbanos e das implicações
da propagação dinâmica de informação de tráfego veicular, foram também identificadas as
características e potenciais aplicações de SOA para ITS (Inteligent Transportation Systems). A
partir desta informação foi definida uma arquitectura SOA para uma rede V2V.
Não sendo viável o recurso à utilização de sistemas reais, devido à sua grande escala e
outros condicionalismos inerentes ao estudo de uma rede real de transportes em meios
urbanos, foram pesquisadas diferentes ferramentas de simulação de redes de tráfego e de
simulação de redes de comunicação que permitissem testar a arquitectura de rede
implementada.
Foi conceptualizado e desenvolvido um protótipo funcional que implementa algumas das
funcionalidades da arquitectura proposta no âmbito da plataforma MAS-T2er Lab. A
plataforma MAS-T2er Lab é uma aplicação de investigação de trânsito e transporte concebida
e correntemente em fase de desenvolvimento no NIAD&R/FEUP.

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Abstract
The work developed specifies and proposes a service-oriented architecture for intelligent
transportation systems (ITS), based on a wireless communication network between vehicles in
large scale. The traffic generated by these systems usually poses real-time requirements, so
the architecture defined is flexible enough to allow the acquisition and dissemination of data
in real time, both from the perspective of the individual user and from the perspective of the
system in urban scenarios.
The aim was to specify SOA (Service-oriented Architecture) in a VANET (Vehicular Ad-Hoc
Network) that, as the name sugests, it consists of a mobile Ad-Hoc network generated by the
communication network between vehicles. Thus, a model to promote services in an Ad-Hoc
network generated by mobile devices installed in vehicles is proposed.
After a preliminary study of the technologies that enable the acquisition and
dissemination of real-time data in a "vehicle-to-vehicle" network applied to urban
environments and the implications of the dynamic spread of vehicular traffic information, the
characteristics and potential applications of SOA for ITS (Intelligent Transportation Systems)
were also identified. With all this information it was defined a SOA architecture for a V2V
network.
As dealing directly with real systems was not viable, due to its large scale and all other
constraints inherent in the study of a real transportation network applied to urban areas,
different tools for simulation of traffic networks and simulation of communication networks
were studied to test the network architecture implemented.
A working prototype that implements some of the features of the proposed architecture
has been conceptualized and also implemented within the MAS-T2er Lab framework. The MAS-
T2er Lab framework is traffic and transportation research platform conceived and currently in
the development stage at NIAD&R/FEUP.

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Agradecimentos
Gostaria de expressar a minha gratidão a todos aqueles que contribuíram de alguma forma
para a realização deste trabalho.
Em primeiro lugar, agradeço ao meu orientador, o Professor Rosaldo Rossetti, pelo apoio,
colaboração e orientação prestados. Os seus conselhos e rigor científico constituíram uma
preciosa ajuda na realização deste trabalho.
A todo o pessoal do LIACC (Laboratório de Inteligência Artificial e Ciência de
Computadores) da FEUP (Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto) agradeço a
simpatia com que me receberam, o companheirismo e o excelente ambiente de trabalho que
me proporcionaram neste laboratório. Um agradecimento especial é dirigido ao Edgar Esteves
e ao Paulo Ferreira pelas oportunidades de discussão científica e disponibilidade que sempre
demonstraram.
Por último, mas não menos importante, agradeço à minha família e amigos pelo apoio e
incentivo que me proporcionaram.

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